DE102005001245A1

DE102005001245A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung hybrider Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102005001245A1
Application number: DE102005001245A
Authority: DE
Inventors: Jens Mehnert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-07-20
Also published as: ES2369092T3

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung hybrider Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen mit mindestens zwei Antriebsquellen, einer Verbrennungskraftmaschine und einem Elektromotor. Durch eine erfindungsgemäß Steuerung der Verbrennungskraftmaschine können Schubbetriebsphasen eines Fahrzeugs besser als bisher zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden bei gleichzeitiger Wahrung eines kurzfristigen Ansprechverhaltens der Verbrennungskraftmaschine. Zur Realisierung wurden ein Mitlaufstart- und ein Mitlaufbeendigungs-Regime entwickelt, welche Algorithmen bereitstellen und als zusätzliche Funktionen in das Motorsteuerungsgerät eingebunden sind und von diesem in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Verbrennungskraftmaschine gesteuert werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für Kraftfahrzeuge mit mindestens zwei Antriebsaggregaten, einer oder mehrerer Verbrennungskraftmaschine(n) und einem oder mehreren Elektromotor(en).

Hintergrund der Erfindung

Der Antrieb von Fahrzeugen durch ein hybrides Antriebssystem, bestehend aus der Kopplung von Verbrennungs- und Elektromotor(en), führt zu einer Reihe von Verbesserungen. Beim Antrieb eines Fahrzeugs durch den Elektromotor entstehen keine direkten Schadstoffemissionen. Wird darüber hinaus bei einem hybrid angetriebenem Fahrzeug ein Teil der kinetischen Energie während der Fahrzeugverzögerung in elektrische Energie umgewandelt und in Batterien gespeichert, sinkt zusätzlich der Kraftstoffverbrauch, da diese gespeicherte Energie wieder zum Antrieb des Fahrzeuges genutzt werden kann. Ausführungsbeispiele für hybride Antriebssysteme werden beispielsweise in der europäischen Patentschrift EP 0762957 B1 mit dem Ziel der Verkleinerung der Größe des Verbrennungsmotors, in der europäischen Patentschrift EP 0648635 B1 mit dem Ziel eines optimalen Zusammenschaltens der Antriebsaggregate durch Zusammenführung des Reihen- und Paralleltyps oder in der europäischen Patentschrift EP 0848671 B1 mit dem Ziel einer optimalen Lastverteilung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Batterie zur Verbesserung des Wirkungsgrades und Verlängerung der Lebensdauer, beschrieben. Die Ausnutzung der Bremsenergie zur Batterieladung ist insbesondere in der Offenlegungsschrift DE 19958403 A1 Gegenstand, wobei mit unbefeuerter Verbrennungskraftmaschine das Ziel besteht, Zuckbewegungen der Kurbelwelle aus ihrer Stillstands-Drehwinkelposition heraus zu verhindern oder zu reduzieren.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine innerhalb eines hybriden Antriebssystems, insbesondere beim schnellen Wechsel vom unbefeuerten in den befeuerten Betriebszustand zu verbessern, damit auch kurze Schubbetriebphasen der Verbrennungskraftmaschine zur Erzeugung und Speicherung von elektrischer Energie genutzt und im Ergebnis der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann. Darüber hinaus soll sich die mitdrehende Verbrennungskraftmaschine durch eine minimale Aufnahme von kinetischer Energie aus dem Antriebsstrang während des Schubbetriebes auszeichnen und dennoch unmittelbar bei Leistungsanforderung betriebsbereit sein.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den in den Ansprüchen genannten Merkmalen gelöst. Das Verfahren unterteilt sich in zwei Betriebsarten: in ein Mitlaufstart-Regime und in ein Mitlaufbeendigungs-Regime. Das Mitlaufstart-Regime steuert den Übergang der Verbrennungskraftmaschine vom Last- in den Schubbetrieb, somit den Wechsel vom befeuerten in den unbefeuerten Betriebszustand. In Erwiderung auf eine Fahrpedalstellung, welche eine Beendigung der Kraftstoffzufuhr zur Verbrennungskraftmaschine signalisiert, erfolgt zunächst in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterien und dem eventuellem Vorliegen eines Schaltungssignals für einen Gangwechsel die Entscheidung, ob das Mitlaufstart-Regime durch das Motorsteuergerät aufgerufen wird. Ist dies der Fall, bleibt die Verbindung Kurbelwelle – Antriebsstrang bestehen und auch die mögliche Einstellung eines Drehzahlschlupfes zwischen Kurbelwellen- und Antriebsstrangdrehzahl an der entsprechenden Kopplungsstelle erhält die Drehzahl der Kurbelwelle auf einem gleichem oder größerem Drehzahlwert als der jeweilige Leerlauf-Drehzahlwert der Verbrennungskraftmaschine. Vielmehr führt eine Fahrpedalstellung in der Nulllage in Kombination mit dem Aktivieren des Mitlaufstart-Regimes durch das Motorsteuergerät dazu, dass zuerst die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet und gegebenenfalls die Einleitung von Zündsignalen unterbunden wird. Im Anschluß werden mit Hilfe einer im Brennraum jedes Zylinders befindlichen Dekompressionseinrichtung durch Öffnung dieser im Verdichtungs- und Verbrennungstakt die arbeitsprinzipbedingten Kompressions- und Entspannungstakte unterbunden, so dass es zu keiner Kompression oder Entspannung der Ansaugluft kommt. Bei Ausführungen von Verbrennungskraftmaschinen mit variabel ansteuerbaren Steuerorganen kann die Dekompressionseinrichtung entfallen und deren Aufgabe durch eine entsprechende Ansteuerung der Steuerorgane übernommen werden. Zeitgleich erfolgt die vollständige Öffnung von eventuell vorhandenen Drosseleinrichtungen im Ansaug- und Abgassystem. Ebenfalls wird ein möglicher Turboladerbypass (Waste Gate) vollständig geöffnet. Liegt eine einlaßventilgesteuerte Ausführungsart einer Verbrennungskraftmaschine vor, so erfolgt die Ansteuerung der Öffnungszeiten der Einlaßventile in der Art, dass beim Ansaugtakt eine vollständige Öffnung beim unteren Totpunkt vorgenommen wird und das Einlaßventil erst mit Erreichen des oberen Totpunktes wieder schließt. Im Ergebnis dieser Maßnahmen führt das Mitlaufstart-Regime dazu, dass die Verbrennungskraftmaschine in einen geschleppten Betriebszustand übergeht, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Verbrennungskraftmaschine ohne Kompressions- und Entspannungsarbeit zu verrichten mit minimalem Energieeinsatz in Bezug auf den Ladungswechsel dreht. Zur Sicherung einer sofortigen Inbetriebnahme ist dennoch der erforderliche Luft mengendurchsatz vorhanden. Außerdem bleibt auf Grund des Mitdrehens der Verbrennungskraftmaschine der Raildruck bei entsprechenden Ausführungsformen auf einem Niveau, welches auch eine sofortige Inbetriebnahme sicherstellt. Ebenfalls wird die Rotationsbewegung des Laufzeugs eines möglicherweise vorhandenen Turboladers durch den Luftmengendurchsatz erhalten und in Folge dessen ist ein kurzfristiges Ansprechen gewährleistet. Darüber hinaus trägt die kinetische Energie der Verbrennungskraftmaschine zum Zeitpunkt der Aktivierung des Mitlaufstart-Regimes zusätzlich zur Erzeugung elektrischer Energie bei und bleibt nicht ungenutzt oder muss sogar durch zusätzlichen Aufwand abgebaut werden.

Das Mitlaufbeendigungs-Regime steuert den Übergang der Verbrennungskraftmaschine vom Mitlaufstart-Regime in den befeuerten Betriebszustand, somit vom Schub- in den Lastbetrieb. In Erwiderung auf eine Fahrpedalstellung, welche eine Leistungsanforderung durch Betätigung signalisiert, erfolgt zunächst eine Überprüfung, ob die angeforderte Last allein durch eine Umwandlung der in den Batterien gespeicherten elektrischen Energie in Antriebsenergie möglich und durch den Startergenerator auch umsetzbar ist. In diesem Fall kann die vorgegebene Lastanforderung ausschließlich durch den Startergenerator umgesetzt werden. Eine weitere und über die Kapazität des elektrischen Antriebsaggregates hinausgehende Lasterhöhung führt zur Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine. Dadurch erfolgt mit Überschreiten dieser Lastschwelle die Deaktivierung des Mitlaufstart-Regimes durch das Motorsteuergerät und gleichzeitig wird das Mitlaufbeendigungs-Regime aktiviert. Im Ergebnis werden zuerst die geöffneten Dekompressionseinrichtungen geschlossen und die Steuerorgane entsprechend der im Steuerdiagramm vorgegebenen Zeiten sowie in Abhängigkeit von der Kurbelwellenstellung angesteuert. Möglicherweise im Ansaug- und Abgassystem vorhandene Drosseleinrichtungen werden ebenso in eine entsprechende Lage eingestellt wie der Turboladerbypass (Waste Gate) bei derart ausgeführten Verbrennungskraftmaschinen. Die einzustellende Lastanforderung wird durch die Stellung des Fahrpedals und die anliegende Kurbelwellendrehzahl repräsentiert und stellt einen einzustellenden Betriebspunkt im Motorenkennfeld dar. Dieser einzustellende Betriebspunkt liefert die Werte für die einzustellenden Betriebsparameter für die Verbrennungskraftmaschine, wie Einspritzmenge und -zeitpunkt, Öffnungs- und Schließzeiten der Steuerorgane, Einstellungswinkel für Drosselelemente im Ansaug- und/oder Abgassystem, Zündzeitpunkt und/oder Stellung des Waste-Gates. Dies führt somit dazu, dass wegen der erhöhten Lastanforderung die Befeuerung mit dem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine beginnt, welcher als erster einen dem Betriebspunkt entsprechenden Ansaugtakt durchlaufen hat und dadurch ein entsprechendes Verbrennungsluftvolumen angesaugt hat. In Analogie zur Zündfolge der Verbrennungskraftmaschine werden dann nacheinander alle weiteren Zylinder wieder befeuert, indem das Motorsteuergerät dem Betriebspunkt repräsentierende Betriebsparameter ansteuert. Bei Ausführungen mit Fremdzündung werden außerdem mit dem Durchlaufen der Ansaugtakte auch die Ansteuerungen für die Zündeinrichtungen aktiviert und Zündimpulse entsprechend dem Betriebspunkt durch das Motorsteuergerät für alle Zylinder ausgegeben. Mit dem Übergang zu einer vollständigen Befeuerung der Verbrennungskraftmaschine deaktiviert das Motorsteuergerät das Mitlaufbeendigungs-Regime. Die Maximaldauer, um die Verbrennungskraftmaschine durch das Mitlaufbeendigungs-Regime in den befeuerten Betriebszustand zu überführen, beträgt somit für eine nach dem Vier-Takt-Verfahren arbeitende Verbrennungskraftmaschine mit vier Zylindern maximal drei Umdrehungen der Kurbelwelle.

Zeichnung
1 zeigt in schematisierter Darstellung ein hybrides Antriebssystem 1, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine 2 und einem Startergenerator 30, welches zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt ist.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt in schematisierter Darstellung ein hybrides Antriebssystem 1, bestehend aus einer Verbrennungskraftmaschine 2 und einem Startergenerator 30, welches zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt ist. Die Verbrennungskraftmaschine 2 besteht aus einer Zylinderbank 10 mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 11. Die Verbrennungskraftmaschine 2 kann in einer fremd- oder selbstzündenden Bauart ausgeführt sein, wobei in 1 keine Komponenten des Zündsystems dargestellt sind. Die Verbrennungskraftmaschine 2 verfügt über eine Kraftstoff-Direkteinspritzung, bestehend aus einem Kraftstoffleitungssystem 22 mit daran angeschlossenen Einspritzventilen 42 sowie einer Stelleinrichtung für diese Einspritzventile 23, durch welche der Kraftstoff direkt in die Brennräume der Zylinder 11 eingespritzt wird. Bei fremdgezündet ausgeführten Verbrennungskraftmaschinen 2 kann es sich alternativ auch um eine Ansaugrohreinspritzung handeln, bei welcher der Kraftstoff in das Ansaugrohr 20, über welches die Luftversorgung der Zylinder 11 erfolgt, eingespritzt wird. Sowohl die Kraftstoffmenge als auch der Zeitpunkt der Kraftstoffzuführung kann in jedem Fall zylinderselektiv und arbeitsspielindividuell durch das Motorsteuergerät 50 in Kombination mit der Einspritzsteuereinrichtung 51 gesteuert werden. Die der Verbrennungskraftmaschine 2 zugeführte Luftmenge wird über eine im Ansaugrohr 20 angeordnete Drosselklappe 26 gesteuert. Die Stellung der Drosselklappe 26 wird durch den Sensor für Drosselklappenstellung 60 und die der Verbrennungskraftmaschine 2 zugeführte Luftmenge über den Sensor zur Luftmassenmessung 63 erfasst und an das Motorsteuergerät 50 übertragen. Die Einstellung des Drosselklappenwinkels erfolgt durch das Motorsteuergerät 50 durch das Ansteuersignal für Drosselklappenstellung 73. Ein die Verbrennungskraftmaschine 2 verlassendes Abgas wird durch einen Abgaskrümmer mit Abgaskanal 40 und optional anschließend über einen nicht in 1 dargestellten Turbolader an einen (oder auch mehrere) ebenfalls nicht in 1 dargestellten Katalysator(en) geleitet und mittels diesem gereinigt. Die Steuerung von Betriebsparametern der Verbrennungskraftmaschine 2, wie beispielsweise Menge und Einspritzbeginn des zugeführten Kraftstoffes, Ansaugluftmenge, Zündzeitpunkt sowie Motordrehzahl und Ventilsteuerzeiten, erfolgt über ein Motorsteuergerät 50, welches wiederum die Ventilsteuereinrichtung 52 und/oder die Einspritzsteuereinrichtung 51 ansteuert, wobei die Ansteuersignale 70, 71, 72 über einen CAN-Bus realisiert werden. Das Motorsteuergerät 50 erfaßt mit Hilfe geeigneter Sensoren 60, 61, 62, 63, 64, 65 relevante Betriebsparameter, welche zur Steuerung des Mitlaufstart- und Mitlaufbeendigungs-Regimes der Verbrennungskraftmaschine 2 notwendig sind. In das Motorsteuergerät 50 ist eine integrierte Steuereinheit 53 eingebunden, welche Algorithmen zur Steuerung der Verbrennungskraftmaschine 2 gemäß der erfindungsgemäßen Regime umfaßt.
Das Mitlaufstart-Regime steuert den Übergang der Verbrennungskraftmaschine vom Last- in den Schubbetrieb und somit vom befeuerten in den unbefeuerten Betriebszustand. In Erwiderung auf eine Fahrpedalstellung 64, welche eine Beendigung der Kraftstoffzufuhr zur Verbrennungskraftmaschine 2 signalisiert, erfolgt zunächst in Abhängigkeit vom Ladezustand 65 der Batterien 46 und dem Vorliegen eines Schaltungssignals für einen Gangwechsel die Entscheidung, ob das Mitlaufstart-Regime durch das Motorsteuergerät 50 aufgerufen wird. Die Aktivierung des Mitlaufstart-Regimes unterbleibt, wenn der Ladezustand der Batterien 46 über einem Schwellwert liegt oder durch Kupplungs- oder Schaltgeberbetätigung ein Gangwechsel bevorsteht. Ist dies nicht der Fall, bleibt die Kopplungsstelle Verbrennungskraftmaschine – Startergenerator 32 bestehen und auch die mögliche Einstellung eines Drehzahlschlupfes zwischen Kurbelwellen- und Antriebsstrangdrehzahl an der entsprechenden Kopplungsstelle 32 erhält die Drehzahl der Kurbelwelle 24 auf einem gleichem oder größerem Drehzahlwert als der jeweilige Leerlauf-Drehzahlwert der Verbrennungskraftmaschine 2. Vielmehr führt die Aktivierung des Mitlaufstart-Regimes dazu, dass durch die integrierte Steuereinheit 53 zuerst die Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffregeleinrichtung 51 abgeschaltet und gegebenenfalls die Einleitung von Zündsignalen unterbunden wird. Im Anschluß werden mit Hilfe der Ventilsteuereinrichtung 52 sowohl die Auslaßventile 43 jedes Zylinders 11 bei jeder Kolbenbewegung vom unteren zum oberen Totpunkt als auch die Einlassventile 44 jedes Zylinders 11 bei jeder Kolbenbewegung vom oberen zum unteren Totpunkt geöffnet. Gleichzeitig erhält die Drosselklappe 26 von der integrierten Steuereinheit 53 ein Ansteuersignal für die Drosselklappenstellung 73, welches zur vollständigen Öffnung fuhrt. Die komplette Umsetzung der von der integrierten Steuereinheit 53 ausgegebenen Steuerbefehle bewirkt, dass die Verbrennungskraftmaschine 2 in einen geschleppten Betriebszustand übergeht, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Verbrennungskraftmaschine 2 ohne Kompressions- und Entspannungsarbeit zu verrichten mit minimalem Energieeinsatz dreht. Auf Grund dieses Mitdrehens der Verbrennungskraftmaschine 2 bleibt auch der Raildruck im Kraftstoffleitungssystem 22 auf einem Niveau, welches eine sofortige Wiederinbetriebnahme sicherstellt.
In Erwiderung auf eine Fahrpedalstellung 64, welche eine Lastanforderung durch Betätigung des Fahrpedals 45 signalisiert und durch die elektrische Antriebseinheit 30, 31, 46 allein nicht umsetzbar ist, wird zuerst das Mitlaufstart-Regime durch das Motorsteuergerät 50 in der integrierten Steuereinheit 53 deaktiviert und das Mitlaufbeendigungs-Regime in der integrierten Steuereinheit 53 aktiviert. Im Anschluß werden die Einlaß- 44 und Auslassventile 43 durch die Ventilsteuereinrichtung 52 entsprechend der im Steuerdiagramm vorgegebenen Zeiten in Abhängigkeit von der ermittelten Kurbelwellenstellung 62 angesteuert. Die Drosselklappe 26 wird in Reaktion auf die Lastanforderung durch die integrierte Steuereinheit 53 durch ein Ansteuersignal für Drosselklappenstellung 73 in eine der Lastanforderung entsprechende Lage eingestellt. Dies führt dazu, dass mit der Betätigung des Fahrpedals 45 die Befeuerung mit dem Zylinder 11 beginnt, welcher als erster einen dem Betriebspunkt entsprechenden Ansaugtakt durchlaufen hat, bei welchem sowohl die Ventilsteuereinrichtung 52 das Einlassventil 44 über die Stelleinrichtung für Einlassventil 21 während der gesamten Kolbenbewegung vom oberen zum unteren Totpunkt unter Berücksichtigung des Steuerdiagramms gesteuert hat als auch die Drosselklappe 26 durch ein Ansteuersignal für Drosselklappenstellung 73 in eine dem Betriebspunkt entsprechende Stellung gebracht wurde. Der sich anschließende Verdichtungstakt dieses Zylinders 11 leitet den Wiederbeginn des befeuerten Betriebszustandes ein. Dabei wird durch die integrierte Steuereinheit 53 über die Kraftstoffregeleinrichtung 51 eine dem Betriebspunkt repräsentierende Kraftstoffmenge bei einer definierten Kurbelwellenstellung zur Einspritzung durch die Stelleinrichtungen für die Einspritzventile 51 eingestellt und diese über das Einspritzventil 42 eingespritzt. Dieser Wiederinbetriebnahme-Prozess pflanzt sich entsprechend der Zündfolge bis zur Befeuerung aller Zylinder 11 der Verbrennungskraftmaschine 2 fort. Mit dem Durchlaufen der Ansaugtakte erfolgen auch die Ansteuerungen für die nicht in 1 dargestellten Zündeinrichtungen, wodurch entsprechend dem einzustel lendem Betriebspunkt durch das Motorsteuergerät 50 Zündimpulse für alle Zylinder 11 ausgegeben werden. Mit dem Übergang zu einer vollständigen Befeuerung aller Zylinder 11 der Verbrennungskraftmaschine 2 deaktiviert das Motorsteuergerät 50 das Mitlaufbeendigungs-Regime der integrierten Steuereinheit 53.

1: schematische Darstellung des hybriden Antriebssystems
2: schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine
10: Zylinderbank der Verbrennungskraftmaschine
11: Zylinder
20: Ansaugrohr
21: Stelleinrichtung für Einlaßventil
22: Kraftstoffleitungssystem
23: Stelleinrichtung für Einspritzventil
24: Kurbelwelle
25: Gebereinheit für Kurbelwellendrehzahl und -stellung
26: Drosselklappe
30: Startergenerator
31: elektrische Verbindungsleitung Startergenerator – Batterie
32: Kopplungsstelle Verbrennungskraftmaschine – Startergenerator
40: Abgaskrümmer mit Abgaskanal
41: Stelleinrichtung für Auslassventil
42: Darstellung Einspritzventil
43: Darstellung Auslaßventil
44: Darstellung Einlassventil
45: Darstellung Fahrpedal
46: Darstellung elektrischer Energiespeicher
50: Motorsteuergerät
51: Kraftstoffregeleinrichtung
52: Ventilsteuereinrichtung
53: Integrierte Steuereinheit
60: Sensor für Drosselklappenstellung
61: Sensor für Kurbelwellendrehzahl
62: Sensor für Kurbelwellenstellung
63: Sensor zur Luftmassenmessung
64: Sensor für Fahrpedalposition
65: Sensor für Ladezustand elektrischer Energiespeicher
70: Ansteuersignal für Einspritzventile
71: Ansteuersignal für Auslaßventilsteuerung
72: Ansteuersignal für Einlaßventilsteuerung
73: Ansteuersignal für Drosselklappenstellung

Claims

Verfahren zur Steuerung einer in ein hybrides Antriebssystem eingebundenen Verbrennungskraftmaschine mit einer zylinderselektiv und arbeitsspielindividuell steuerbaren Kraftstoffeinspritzung und/oder Ladungswechselsteuerung und/oder Dekompressionseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebszustandwechsels vom Last- in den Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine eine Ansteuerung einer Dekompressionseinrichtung für jeden Zylinder vorgenommen wird und/oder die Steuerungsorgane mittels eines Mitlaufstart-Regime und/oder eines Mitlauflbeendigungs-Regime angesteuert werden und in der Folge die Kompression und Entspannung der Zylinderinhalte unterbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionen der Dekompressionseinrichtungen jedes Zylinders zur Verhinderung der Kompression und Entspannung der Zylinderinhalte auch durch die Steuerorgane der Verbrennungskraftmaschine übernommen werden kann, indem die Auslassventile bei jeder Kolbenbewegung vom unteren zum oberen Totpunkt und die Einlassventile vom oberen zum unteren Totpunkt öffnen, wodurch die Dekompressionseinrichtung entfällt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Funktionen der integrierten Steuereinheit die relevanten Signale des Mitlaufstart-Regimes und/oder eines Mitlaufbeendigungs-Regimes an die Stelleinrichtungen für die Einlaß- und Auslassventile, die möglicherweise vorhandenen Dekompressionseinrichtungen sowie für die Einspritzventile mittels einer als CAN-Datenbus oder bitseriellen Schnittstelle ausgeführten elektronischen Schnittstelle eingekoppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine integrierte Steuereinheit Ansteuersignale für die Kraftstoffregeleinrichtung, Ventilsteuereinrichtung und Zündeinrichtung nach Durchlauf nachfolgender Verfahrensschritte generiert werden: • der Ausgabe eines Nulllast-Signals vom Sensor für die Fahrpedalstellung an das Motorsteuergerät, • dem Abgleich der Batterie-Ist- mit der Batterie-Sollspannung durch die integrierte Steuereinheit und • dem Ausschluß eines bevorstehenden Wechsels in der Getriebeübersetzung, wodurch die Kraftstoffregeleinrichtung die Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder unterbindet, die Ventilsteuereinrichtungen in der Art angesteuert werden, dass die Einlassventile bei jeder Kolbenbewegung vom oberen zum unteren Totpunkt und die Auslassventile bei jeder Kol benbewegung vom unteren zum oberen Totpunkt geöffnet sind, die Zündeinrichtung keine Zündimpulse erzeugt und alle im Ansaug- und Abgassystem befindlichen Drosseleinrichtungen geöffnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Diagnosefunktionsmoduls erfaßte Fehlfunktionen im Mitlaufstart-Regime und/oder im Mitlaufbeendigungs-Regime in einer Datensicherung der integrierten Steuereinheit auslesbar archiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Aktivierung des Mitlaufbeendigungs-Regimes die Kraftstoffeinspritzung mit dem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von der Kurbelwellenstellung beginnt, welcher als erster einen vollständigen durch die Ventilsteuereinrichtung entsprechend des einzustellenden Betriebspunktes gesteuerten Ansaugtakt mit Einstellung eines erforderlichen Volumenstromes von Ansaugluft- und/oder Ansaugluft-Abgasgemisch durchlaufen hat und sich die Befeuerung entsprechend der Zündfolge zylinderweise fortpflanzt.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Luftmenge während des Mitlaufbeendigungs-Regimes auf Basis der Fahrpedalstellung und der Kurbelwellendrehzahl ermittelt und durch das Motorsteuergerät Signale an die jeweiligen Stelleinrichtungen ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsanforderung nach eingestelltem Mitlaufstart-Regime nur dann zur Aktivierung des Mitlaufbeendigungs-Regime führt, wenn die erforderliche Antriebsleistung die vorhandene Kapazität des oder der Elektromotors(en) übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Aktivierung des Mitlaufstart-Regimes die Mitlaufdrehzahl auf einen Wert gleich oder größer der Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine eingestellt werden kann.
Vorrichtung zur Steuerung einer in ein hybrides Antriebssystem eingebundenen Verbrennungskraftmaschine mit einer zylinderselektiv und arbeitsspielindividuell steuerbaren Kraftstoffeinspritzung und/oder Ladungswechselsteuerung und/oder Dekompressionseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die vorangegangenen Ansprüche zur Inbetriebnahme als Algorithmen einer integrierten Steuereinheit in ein Motorsteuergerät eingebunden sind und über dieses in Form von optional ausführbaren Mitlaufstart- und/oder Mitlaufbeendigungs-Regimen bereitgestellt werden.
Vorrichtung zur Steuerung einer in ein hybrides Antriebssystem eingebundenen Verbrennungskraftmaschine mit einer zylinderselektiv und arbeitsspielindividuell steuerbaren Kraftstoffeinspritzung und/oder Ladungswechselsteuerung und/oder Dekompressionseinrichtung bestehend aus einer Zylinderbank, einzelnen Zylindern, Ansaugrohr und/oder Stelleinrichtung für Einlaßventile und/oder Kraftstoffleitungssystem und/oder Stelleinrichtung für Einspritzventile und/oder Kurbelwelle und/oder Gebereinheit für Kurbelwellendrehzahl und -stellung und/oder Startergenerator und/oder elektrische Verbindungsleitung Startergenerator – Batterie und/oder Kopplungsstelle Verbrennungskraftmaschine – Startergenerator und/oder Abgaskrümmer mit Abgaskanal und/oder Stelleinrichtung für Auslassventile und/oder Einspritzventile für Kraftstoff und/oder Auslassventilen und/oder Einlassventilen und/oder Fahrpedal und/oder elektrische Energiespeicher und/oder Motorsteuergerät und/oder Kraftstoffregeleinrichtung und/oder Ventilsteuereinrichtung und/oder Integrierter Steuereinheit und/oder Sensor für Drosselklappenstellung und/oder Sensor für Kurbelwellendrehzahl und/oder Sensor für Kurbelwellenstellung und/oder Sensor zur Luftmassenmessung und/oder Sensor für Fahrpedalposition und/oder Sensor zur Erfassung Ladezustand elektrischer Energiespeicher und/oder Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aktivierung des Mitlaufstart-Regimes durch das Motorsteuergerät zuerst der Ladezustand der Batterien durch den Sensor zur Erfassung Ladezustand elektrischer Energiespeicher ermittelt wird und die Auswertung von Gangwechselsignalen durch das Motorsteuergerät erfolgt und danach in Abhängigkeit der ermittelten Signale die Aktivierung gestartet wird.
Vorrichtung zur Steuerung einer in ein hybrides Antriebssystem eingebundenen Verbrennungskraftmaschine mit einer zylinderselektiv und arbeitsspielindividuell steuerbaren Kraftstoffeinspritzung und/oder Ladungswechselsteuerung und/oder Dekompressionseinrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Aktivierung des Mitlaufbeendigungs-Regime durch das Motorsteuergerät ein Soll-Ist-Vergleich erfolgt, bei dem der durch den Sensor für Fahrpedalposition erfasste Wert der Lastanforderung über einem im Motorsteuergerät gespeichertem Schwellwert liegen muss.